中心体蛋白Cep70的泛素化修饰及功能研究

The centrosomal protein Cep70 plays an important role in mitosis by regulating microtubule organization and the orientation of bipolar spindle. Our previous study showed that Parkin, an E3 ligase well known for its role in the pathogenesis of juvenile Parkinson's disease, interacts with and ubiquitinates Cep70. In addition, we found that the overexpression of Cep70 leads to multinucleation, and the expression level of Cep70 is correlated with the proliferation of breast cancer cell and the pathogenesis of breast cancer. In this proposal, we will validate the ubiquitination of Cep70 by Parkin, characterize the ubiquitination site, and analyze the regulation of microtubule organization by ubiquitinated Cep70. Furthermore, we will explore the potential mechanism and biological function of ubiquitinated Cep70 in mitosis and breast cancer cell proliferation. In summary, the in-depth study of the ubiquitination of Cep70 and its role will improve an understanding of the basic rule of cellular activity, and provide novel insights into the pathogenesis of breast cancer.

中心体蛋白Cep70调节微管组织及双极纺锤体的定向，在有丝分裂中发挥重要功能。前期研究发现，E3泛素连接酶Parkin与Cep70相互作用，并且泛素化修饰Cep70，但泛素化位点以及Cep70泛素化发挥的具体作用尚不清楚。另外，我们发现Cep70过表达导致细胞多核化，Cep70的表达量与乳腺癌细胞增殖及乳腺癌发生密切相关。在本项目中，我们将在前期工作的基础上证实Parkin对Cep70的泛素化,鉴定Cep70的泛素化位点；探讨Cep70被泛素化后在微管组织调控中的功能如何改变及其分子机制；研究Cep70泛素化在细胞分裂中的功能及相应机制；分析Cep70泛素化在乳腺癌细胞增殖中的作用。这些研究不仅有助于加深对Cep70泛素化调控的理解，促进对细胞活动基本规律的认识，也为乳腺癌发病机制研究提供新的思路。

微管是真核生物中细胞骨架主要组成成分之一，作为一个高度动态的聚合体，在维持细胞内正常生理活动过程中扮演着重要的角色。微管网络动态调节异常会引起发育缺陷，神经退行性疾病和癌症。中心体是动物细胞主要的微管组织中心，核化并组织细胞内的微管骨架。中心体调节许多细胞活动，如细胞形态的维持、细胞极性的建立、有丝分裂和细胞迁移等。. 中心体蛋白Cep70最早发现于基于质谱分析的蛋白质组学研究中，近年来的研究表明Cep70在不同物种中发挥着重要的功能，如在斑马鱼中，Cep70通过调节纤毛发生来影响胚胎发育；在衣藻中，Cep70的同源物CRC70是前中心粒的组分，参与中心粒的合成；在哺乳动物中，Cep70调节双极纺锤体的定向和细胞迁移。Cep70 对微管动态稳定性的影响尚不清楚，对于这一问题的探讨将有助于揭示微管相关疾病的发生发展机制。本项目旨在研究Cep70对微管稳定性的调节，及在乳腺癌发生中的作用机制。. 本项目首先研究发现了CYLD对Cep70的去泛素化修饰作用，在细胞中过表达Cep70增强了微管对冷处理或者nocodazole处理的抵抗力。机制研究发现Cep70通过调节tubulin的乙酰化水平进而促进微管的稳定性。项目进一步探索Cep70在乳腺癌发生中的作用机制研究。通过免疫组织化学染色方法对94例人的乳腺癌样本及53例人乳腺癌癌旁组织中的Cep70蛋白进行染色，发现Cep70在乳腺癌组织样本中高表达。且Cep70蛋白的表达与乳腺癌的临床病理学参数相关（高淋巴结转移、高组织学分级、高淋巴结转移率等）。Cep70通过促进乳腺癌细胞的增殖及侵袭，进而调节肿瘤在小鼠体内的生长及转移。